[发明专利]一种半导体器件互连的制造方法

说明书

本发明涉及一种半导体器件的制造方法。以此方法，第一布线导体，绝缘层和第二布线导体依次设置在由许多绝缘区和许多半导体区连接在一起的半导体表面上，在两层布线之间经绝缘层内的通孔，局部形成互连接点，这些接点位于半导体区和与之连接的绝缘区两者之上。这些绝缘区可以是设置在半导体之内的场绝缘区，但也是显露于表面的绝缘区，且用于例如栅极隔离。

通过绝缘层内的通孔，在两层布线导体之间形成互连。设置在半导体表面上的第一布线层局部与半导体区相接触。通过互连线，将这些半导体区连接到第二布线导体上。由于互连形成在一半导体区和一邻接的绝缘区两者之上的区域，所以，在半导体表面上就节省出好多场地。事实上，通过绝缘层内的通孔实现互连，通孔的大小取决于制造工艺，包括光刻和腐蚀加工工艺。这样一个通孔的截面，比如为1×1μm。如果这些互连形成的区域只位于半导体区上，那末该半导体区的面积就必须大于绝缘层内通孔的面积。若这些互连所在的区域位于一半导体区和一邻接的绝缘区两者之上形成，由于这些通孔仅部分存在于半导体区上，便可以显著地减小这些半导体区。在前一种情况下，半导体区须有，例如约2×2μm的表面面积，而后一种情况，它们只需一相当小的表面面积。

在“一种用于亚微米VLSI的新型器件互连系统“（D.C.Chen等，Technical    Digest    of    The    International    Electron    Devices    Meeting，1984，P118～121）一文的第一段中陈述了这类已有方法，其中互连接点所处的区域既位于半导体上又在场绝缘区上。这些在第一和第二布线导体之间的连接点是通过刻蚀绝缘层形成终止于第一布线导体上的窗口，再设置第二布线导体，覆盖这些已形成的窗口而实现的。

在已知的方法中，绝缘层和场绝缘层都是由氧化硅构成，第一布线导体在刻蚀窗口时，起一种刻蚀挡板作用。从而，当在该导体上方刻蚀制作窗口时，要保住场氧化层。要不是这种情况，在刻蚀氧化硅绝缘层形成窗口后，场氧化层也会受到刻蚀。如果不及时终止刻蚀过程，场氧化层还可能局部被完全刻透。当设置了第二布线导体后，末端在场氧化层处的pn结就会被短路。尤其是那些pn结延伸到较为接近半导体表面的情况下，很难适时终止刻蚀过程。这在必须完成具有微米或亚微米的量值范围的体区、场绝缘区、导体以及接触孔的半导体器件中情况无疑就是这样。

在所述的已知方法中，在刻蚀绝缘层形成窗口时，第一布线导体用作一种防刻蚀挡板。为此目的，每一窗口区上的第一布线部分都应有比窗口截面为大的面积。为防止上面所说的场绝缘区受到不应有的刻蚀，该布线部分面积应足够大，当制作窗口时，在任何情况下刻蚀窗口，都存在刻蚀挡板。窗口的大小取决于光刻掩模，因为用掩模使涂敷在半导体表面上的光刻胶层成像。经显影，在光刻胶层上形成一个例如1×1μm的通孔。接着，利用保留下来的光刻胶做掩模，刻蚀窗口。由于光刻掩模版以给定的对准容差成象，因此，窗口几乎不会精确地座落于标的区上。唯一可靠的是，成象座落区的范围要比掩模大，等于掩模每侧增大一容差的值。在本实施例中，对窗口为1×1μm来说，那末，这个区域的面积应为1.6×1.6μm。如果用作制作窗口时的刻蚀挡板的第一布线导体的这个部分也用类似的光刻方法制备，并取相同的容差，那么这个部分的面积就应具有与窗口可能座落的面积与宽度等于对准容差的一小条的面积之和一样大。在本实施例中，就是2.2×2.2μm见方。反映在半导体表面上的这一要求，还要扩大同样的量值，在本实施例中，因此是2.8×2.8μm。对于一个1×1μm的窗口，由于必须留下一个2.2×2.8μm的刻蚀挡板，为此，就不得不在半导体表面上空出一个2.8×2.8μm的区域。

本发明的目的在于提供一种方法，特别是按此方法，即可以完成第一与第二布线导体间的电连接，又不致出现不应有的刻蚀或损伤绝缘层的情况。按此方法，在绝缘层的通孔区的第一布线导体只需要一极小的表面面积，故此，在半导体表面上也就只要用一极小的区域。

为达到前面起始段所说的方法的目的，按本发明的方法，其特征在于：通过由第一布线导体所形成的导电通柱，在其上设置一层绝缘层后，使通柱顶端露出，再在通柱露出的顶端之上设置第二布线层而作成互连接点。